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采用焊接優(yōu)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛的輕量化

S.A. Patil et al. Proceedings of the ASME 2014 International Mechanical Engineering Congress and Exposition IMECE2014.

編譯：劉剛

為了達(dá)到聯(lián)邦政府關(guān)于機(jī)動(dòng)車安全的標(biāo)準(zhǔn)，需要將車輛的車頭設(shè)計(jì)成能夠最大程度吸收撞擊能量的結(jié)構(gòu)，該能量吸收結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量小且能夠完全適合安裝在車頭部位。為達(dá)到這種設(shè)計(jì)要求，需要采用一種有效的方法進(jìn)行車輛優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對于這種依靠車頭吸收撞擊能量的被動(dòng)安全結(jié)構(gòu)，需要不斷提高車身部分的剛度，這樣就不會(huì)顯著增加車輛自身質(zhì)量，而提高車身剛度對焊接技術(shù)提出了更高的要求。本文研究基于虛擬試驗(yàn)采用先進(jìn)的焊接技術(shù)進(jìn)行車輛質(zhì)量優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)車輛的質(zhì)量減輕，并最終在車輛生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。在使用I-SIGHT軟件時(shí)，焊接設(shè)備的每個(gè)輸入?yún)?shù)都是經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證的。對簡化的車輛前部保險(xiǎn)杠系統(tǒng)進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，從而確定輸入?yún)?shù)的正確性及多變性。通過使用I-SIGHT軟件可以優(yōu)化車輛前部的碰撞結(jié)構(gòu)，盡可能地?cái)U(kuò)大車輛空間。采用這種優(yōu)化方式，對所設(shè)計(jì)的保險(xiǎn)杠進(jìn)行了車輛碰撞試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示出該方法可提高車輛的安全性能。本研究的目的是進(jìn)一步推動(dòng)焊接優(yōu)化技術(shù)在車輛輕量化中的應(yīng)用。通過這種虛擬試驗(yàn)方式實(shí)現(xiàn)的焊接優(yōu)化技術(shù)可進(jìn)一步保證車輛的行駛安全，并能夠減少石油的使用和廢氣的排放。